A method for the self-organization of a sensor network in belt conveyor exploitation

Systems for monitoring, control, and automation, which are capable for learning and adaptation, are increasingly used in the industry. The Internet of Things (IoT) technology and Machine-to-Machine (M2M) direct communication technology have a stronger and stronger impact on the structure and functionality of machine control systems, shaping the Industry 4.0 idea. Control systems that are in accordance with IoT use the communication channels, which are often highly complicated and which combine all subassemblies, modules, actuators, and sensors. The range of using the intelligent systems in the Polish mining industry also increases. The problem of the self-organization of communication routes (routing) in the complex sensor grid monitoring the operation of belt conveyor’s rollers is presented. The sensors creating the grid are independent, and they are equipped with an electronic measuring system and a Measuring and Transmitting Unit (MTU). Swarm Algorithm (SA), based on a swarm behaviour, was suggested for the creation and optimization of transmission routes in the suggested communication structure.

Systemy monitoringu, sterowania i automatyzacji, zdolne do adaptacji i uczenia się, są co raz szerzej stosowane w praktyce przemysłowej. Techniki Internetu Rzeczy (IoT – Internet of Things) oraz komunikacji bezpośredniej Maszyna do Maszyny (M2M – Machine to Machine) coraz mocniej wpływają na strukturę i funkcjonalność systemów sterowania stosowanych w maszynach, kształtując przy tym ideę Przemysłu 4.0 (Industry 4.0). Systemy sterowania zgodne z IoT wykorzystują sieci komunikacyjne, często o dużym stopniu komplikacji, łącząc poszczególne podzespoły, moduły, elementy wykonawcze i sensory.Wzrasta również obszar zastosowań systemów inteligentnych w polskim górnictwie węgla kamiennego. W artykule przedstawiono zagadnienie samoorganizacji ścieżek komunikacyjnych (trasowanie, routing) w złożonej sieci sensorycznej monitorującej działanie krążników przenośnika taśmowego. Poszczególne sensory, tworzące sieć, są niezależne i wyposażone w elektroniczny układ pomiarowy oraz transmisyjny MTU (Measuring and Transmitting Unit). W celu utworzenia i optymalizacji ścieżek transmisyjnych, w proponowanej strukturze komunikacyjnej, zaproponowano algorytm klasy SA (Swarm Algorithm) bazujący na zachowaniu roju.